EP0249646A1 - Leiterplattenanschlussklemme - Google Patents
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
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- H01R12/515—Terminal blocks providing connections to wires or cables
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- H01R12/50—Fixed connections
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- H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
- H01R12/57—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals surface mounting terminals
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
- H01R4/70—Insulation of connections
Definitions
- the invention relates to a circuit board connector with a housing in which a conductor connection and a conductor rail connectable to a conductor track of the circuit board are arranged.
- Such clamps are known for example from DE-AS 27 36 620 or DE-PS 34 23 650.
- the busbar is fixed by means of soldering tabs provided on it to the affected conductor track of the circuit board, for which purpose the soldering tabs are inserted through the circuit board and the soldering is carried out with a conductor track on the circuit board surface facing away from the terminal.
- a mechanical fastening option for the housing on the printed circuit board and possibly other objects is not provided.
- the present invention is therefore based on the object to provide a circuit board connector that can be used both when the need for the spaced fixing of a heat sink or another circuit board in relation to the predetermined circuit board, as well as for the electrical contacting of a circuit board coated only on one side.
- the housing of the circuit board connector has receptacles for fastening elements with which it can be mechanically fastened with mutually opposite contact surfaces, if necessary with the interposition of spacers, on the one hand on the printed circuit board and on the other hand on a heat sink or another printed circuit board, and that Busbar has a contact piece for direct contacting of a conductor track located on the facing circuit board surface.
- such a circuit board connector has the desired universal application. It can be used by the appropriate housing design with the receptacles and the contact surfaces for the mechanical, defined, spaced fixing of a heat sink or a further circuit board on the reference circuit board, so that the usual separate spacers are eliminated here.
- the design of the mechanical fastening system enables the problem-free use of spacers, so that one has the desired variability with regard to the distances between the two printed circuit boards or the printed circuit board and the heat sink, depending on the height of the components located on the printed circuit board or the heat sink.
- the receptacles in the housing could be simple through holes for clamping screws, with which the two printed circuit boards or the printed circuit board and the heat sink are then clamped together with the housing of the terminal, possibly one or more spacers, being interposed.
- the electrical contact between the busbar of the terminal and the affected conductor track of the printed circuit board is very simple.
- the contact piece on the busbar enables the conductor tracks to be contacted from printed circuit boards coated only on one side.
- the configuration is particularly simple when the mechanical fixing of the two printed circuit boards or the printed circuit board and the heat sink and the terminal housing is also used for electrical contacting, which can be achieved according to a preferred embodiment in that the contact piece is an angled on the conductor rail Is spring arm, which is arranged so that it is pressed resiliently to the affected conductor track on the facing circuit board surface during this determination.
- the contact piece is an angled contact tab provided on the conductor rail with a threaded bore for a clamping screw, with the aid of which the contact tab can then be pulled firmly against the affected conductor track.
- a printed circuit board connector with its housing 3 is fixed between a printed circuit board 1 and a heat sink 2, which is to be mechanically fixed at a defined distance from the printed circuit board 1, this housing 3, in combination with spacers 4, the desired distance defined between the circuit board 1 and the heat sink 2, distance variations being detected by the number of spacers 4.
- a through hole 5 for a clamping screw 6 is provided as a receptacle for the fastening elements in the illustrated embodiment in the housing 3 of the terminal, which screwed into the heat sink 2 can be.
- the top and bottom of the housing 3 are also formed as contact surfaces 7 and 8, against which the circuit board and in the illustrated embodiment, the spacers, without the latter, the heat sink directly, can be clamped by means of the clamping screw 6.
- the busbar 10 is designed for the direct electrical contacting of a conductor track on the circuit board surface of the circuit board 1 facing the terminal.
- the busbar 10 has a contact piece in the form of an angled spring arm 11, which is arranged so that it at the mechanical tensioning of the system from circuit board 1, heat sink 2, housing 3 and optionally spacer 4 is pressed resiliently onto the corresponding conductor track of circuit board 1.
- the busbar 10 carries at its end facing the circuit board 1 for direct contacting of the corresponding conductor track, however, a contact piece 11 'in the form of a contact lug, which is provided with a threaded bore, via which the contact lug 11' of the busbar 10 is fixed against with the aid of a clamping screw 12 the corresponding conductor track of the circuit board 1 can be drawn.
- the fastening system between the circuit board 1 and the heat sink 2 and the housing of the circuit board terminal basically has the same structure again, but now the housing 3 ⁇ of the terminal, based on the structure in the direction of extension between the circuit board 1 and Heatsink 2 is formed in such a way that there are recessed contact surfaces 7 ⁇ , 8 ⁇ for the printed circuit board 1 and the heat sink 2 or in its place, if necessary, a further printed circuit board.
- the extended area of the housing 3 ⁇ , which contains the tension bracket connection 9, projects above the circuit board 1 and possibly also the heat sink 2 upwards and downwards and also extends out of the space directly between these two parts.
- the dimensioning of the actual conductor connection is also more flexible and, if necessary, appropriately strong dimensioned conductor connection systems can be provided. It should be pointed out here that, deviating from the exemplary embodiments shown, any other known conductor connections can also be provided instead of the drawbar connections 9 shown here, which applies to all the exemplary embodiments shown.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Leiterplattenanschlußklemme mit einem Gehäuse, in dem ein Leiteranschluß und ein an eine Leiterbahn der Leiterplatte anschließbare Stromschiene angeordnet sind. Derartige Klemmen sind beispielsweise aus der DE-AS 27 36 620 oder der DE-PS 34 23 650 bekannt. Bei derartigen bekannten Klemmen wird die Stromschiene mittels an ihr vorgesehener Lötfahnen an der betroffenen Leiterbahn der Leiterplatte festgelegt, wozu die Lötfahnen durch die Leiterplatte hindurchgesteckt werden und das Verlöten mit einer Leiterbahn auf der der Klemme abgewandt liegenden Leiterplattenfläche erfolgt. Eine mechanische Befestigungsmöglichkeit für das Gehäuse an der Leiterplatte und gegebenenfalls anderer Gegenstände ist nicht vorgesehen.
- In vielen Anwendungsfällen besteht nun das Erfordernis, abständig von einer beispielsweise mit Halbleiterteilen und vergleichbaren Bauelementen bestückten Leiterplatte einen Kühlkörper zur Abführung der von den Bauelementen erzeugten Wärme festzulegen. Dabei kann auch der Kühlkörper mit Bauelementen bestückt sein. Eine vergleichbare Problematik ist auch dann gegeben, wenn abständig zu einer Leiterplatte eine weitere Leiterplatte in definierter Form mechanisch festgelegt werden soll. In derartigen Anwendungsfällen wird bislang mit besonderen Distanz- und Klemmstücken gearbeitet, die zwischen den beiden Leiterplatten und der Leiterplatte und dem Kühlkörper angeordnet und hier mechanisch befestigt werden. Bezüglich der elektrischen Verbindung zwischen der Leiterplattenanschlußklemme und der Leiterplatte besteht ferner in zunehmendem Maße das Erfordernis, die Klemme auch auf einer einseitig bedruckten Leiterplatte, auf der auch nur einseitig montierbare Bauelemente angeordnet werden, festzulegen, wozu die bislang bekannte elektrische Verbindungstechnik mit den Lötfahnen unbrauchbar ist, da in einem solchen Fall ja das Gehäuse das Erstellen einer Lötverbindung auf der dem Gehäuse zugewandt liegenden Leiterplattenfläche verhindert.
- Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Leiterplattenanschlußklemme zu schaffen, die sowohl bei dem Erfordernis der abständigen Festlegung eines Kühlkörpers oder einer weiteren Leiterplatte im Verhältnis zu der vorgegebenen Leiterplatte, wie auch für die elektrische Kontaktierung einer nur einseitig beschichteten Leiterplatte einsetzbar ist.
- Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß das Gehäuse der Leiterplattenanschlußklemme Aufnahmen für Befestigungselemente aufweist, mit deen Hilfe es mit einander gegenüberliegenden Anlageflächen, erforderlichenfalls unter Zwischenlage von Distanzstücken, einerseits an der Leiterplatte und andererseits an einem Kühlkörper oder einer weiteren Leiterplatte mechanisch befestigbar ist und daß die Stromschiene ein Kontaktstück zur direkten Kontaktierung einer auf der zugewandten Leiterplattenfläche befindlichen Leiterbahn aufweist.
- Dank der ihr somit zugeordneten Mehrfachfunktion hat eine derartige Leiterplattenanschlußklemme den angestrebten universellen Einsatzbereich. Sie kann durch die entsprechende Gehäuseausgestaltung mit den Aufnahmen und den Anlageflächen für die mechanische, definiert abständige Festlegung eines Kühlkörpers oder einer weiteren Leiterplatte an der Bezugsleiterplatte benutzt werden, so daß hier die üblichen gesonderten Distanzstücke in Fortfall kommen. Die Ausgestaltung des mechanischen Befestigungssystemes ermöglicht den problemlosen Einsatz von Distanzstücken, so daß man bezüglich der Abstände zwischen den beiden Leiterplatten oder der Leiterplatte und dem Kühlkörper je nach Bauhöhe der auf der Leiterplatte oder dem Kühlkörper befindlichen Bauelemente die gewünschte Variabilität hat. In zweckmäßiger weiterer Ausgestaltung könnten die Aufnahmen im Gehäuse einfache Durchgangsbohrungen für Spannschrauben sein, mit denen die beiden Leiterplatten oder die Leiterplatte und der Kühlkörper dann miteinander unter Zwischenlage des Gehäuses der Klemme, gegebenenfalls ein oder mehrerer Distanzstücke, verspannt werden.
- Die elektrische Kontaktierung zwischen der Stromschiene der Klemme und der betroffenen Leiterbahn der bezogenen Leiterplatte ist denkbar einfach. Insbesondere ermöglicht das Kontaktstück an der Stromschiene die Kontaktierung der Leiterbahnen von nur einseitig beschichteten Leiterplatten. Besonders einfach wird die Ausgestaltung dann, wenn man die mechanische Festlegung der beiden Leiterplatten oder der Leiterplatte und des Kühlkörpers und des Klemmengehäuses zugleich auch zur elektrischen Kontaktierung benutzt, was sich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dadurch erreichen läßt, daß das Kontaktstück ein an der Stromschiene vorgesehener abgewinkelter Federarm ist, der so angeordnet ist, daß er bei dieser Festlegung federnd an die betroffene Leiterbahn auf der zugewandt liegenden Leiterplattenfläche angedrückt wird. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Kontaktstück eine an der Stromschiene vorgesehene abgewinkelte Kontaktlasche mit einer Gewindebohrung für eine Klemmschraube, mit deren Hilfe dann die Kontaktlasche fest gegen die betroffene Leiterbahn gezogen werden kann.
- Ausführungsbeispiele von Leiterplattenanschlußklemmen gemäß der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen - Figur 1 eine zwischen einer Leiterplatte und einem Kühlkörper angeordnete Leiterplattenanschlußklemme gemäß der Erfindung in stark schematisierter Schnittdarstellung,
- Figur 2 eine weitere Ausführungsform einer Leiterplattenanschlußklemme gemäß der Erfindung in stark schematisierter Schnittdarstellung,
- Figur 3 eine weitere Ausführungsform einer Leiterplattenanschlußklemme gemäß der Erfindung in stark schematisierter Schnittdarstellung.
- Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist zwischen einer Leiterplatte 1 und einem Kühlkörper 2, der in definiertem Abstand von der Leiterplatte 1 mechanisch festzulegen ist, eine Leiterplattenanschlußklemme mit ihrem Gehäuse 3 festgesetzt, wobei dieses Gehäuse 3, in Kombination mit Distanzstücken 4, den gewünschten Abstand zwischen der Leiterplatte 1 und dem Kühlkörper 2 definiert, wobei Abstandsvariationen durch die Anzahl der Distanzstücke 4 erfaßt werden. Zur mechanischen Befestigung der Leiterplatte 1 und des Kühlkörpers 2 sowie des Gehäuses 3 der Leiterplattenanschlußklemme sowie gegebenenfalls der Distanzstücke 4 ist als Aufnahme für die Befestigungselemente im dargestellten Ausführungsbeispiel im Gehäuse 3 der Klemme eine Durchgangsbohrung 5 für eine Spannschraube 6 vorgesehen, die in den Kühlkörper 2 eingeschraubt werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind ferner die Oberseite und die Unterseite des Gehäuses 3 als Anlageflächen 7 bzw. 8 ausgebildet, gegen die die Leiterplatte und im dargestellten Ausführungsbeispiel die Distanzstücke, ohne letztere der Kühlkörper direkt, mittels der Spannschraube 6 gespannt werden können.
- Auf genau die gleiche Weise könnte anstelle des Kühlkörpers 2 eine weitere Leiterplatte in definiertem Abstand zur Leiterplatte 1 festgelegt werden.
- In dem Gehäuse 3 der Leiterplattenanschlußklemme befindet sich als Leiteranschluß im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Zugbügelanschluß 9, der auf einer Stromschiene 10 angeordnet ist. Die Stromschiene 10 ist dabei auf die direkte elektrische Kontaktierung einer Leiterbahn auf der der Klemme zugewandt liegenden Leiterplattenfläche der Leiterplatte 1 ausgelegt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Stromschiene 10 hierzu ein Kontakstück in Form eines abgewinkelten Federarmes 11, der so angeordnet ist, daß er bei der mechanischen Verspannung des Systmes aus Leiterplatte 1, Kühlkörper 2, Gehäuse 3 und gegebenenfalls Distanzstück 4 federnd an die entsprechende Leiterbahn der Leiterplatte 1 angedrückt wird.
- Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist bezüglich des mechanischen Befestigungssystemes der gleiche Aufbau wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 vorgesehen. Die Stromschiene 10 trägt an ihrem der Leiterplatte 1 zuweisenden Ende für die direkte Kontaktierung der entsprechenden Leiterbahn jedoch jetzt ein Kontakstück 11ʹ in Form einer Kontaktlasche, die mit einer Gewindebohrung versehen ist, über die mit Hilfe einer Klemmschraube 12 die Kontaktlasche 11ʹ der Stromschiene 10 fest gegen die entsprechende Leiterbahn der Leiterplatte 1 gezogen werden kann.
- Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Befestigungssystem zwischen der Leiterplatte 1 und dem Kühlkörper 2 sowie dem Gehäuse der Leiterplattenanschlußklemme grundsätzlich wieder den gleichen Aufbau, wobei allerdings nunmehr das Gehäuse 3ʹ der Klemme, bezogen auf den Aufbau in Erstreckungsrichtung zwischen die Leiterplatte 1 und den Kühlkörper 2 hinein abgesetzt ausgebildet ist, dergestalt, daß sich oberseitig und unterseitig zurückspringende Anlageflächen 7ʹ, 8ʹ für die Leiterplatte 1 und den Kühlkörper 2 oder an dessen Stelle gegebenenfalls eine weitere Leiterplatte befinden. Der erweiterte Bereich des Gehäuses 3ʹ, der den Zugbügelanschluß 9 beinhaltet, steht über die Leiterplatte 1 und gegebenenfalls auch den Kühlkörper 2 nach oben und unten vor und erstreckt sich auch aus dem Raum unmittelbar zwischen diesen beiden Teilen heraus. Wenn eine solche Anordnung aus Platzgründen möglich ist, hat dies den Vorteil, daß die Klemmschraube des Zugbügelanschlusses 9 in jedem Fall von oben frei zugänglich bleibt, nicht also hier noch eine gesonderte Zugangsbohrung in der Leiterplatte vorgesehen werden muß, wie dies bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 und 2 der Fall ist.
- Man ist bei dieser Ausführungsform auch im Bereich des eigentlichen Leiteranschlusses in der Dimensionierung flexibler und kann erforderlichenfalls entsprechend kräftig dimensionierte Leiteranschlußsysteme vorsehen. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß abweichend von den dargestellten Ausführungsbeispielen auch jedwede andere bekannte Leiteranschlüsse anstelle der hier gezeigten Zugbügelanschlüsse 9 vorgesehen werden können, was für alle gezeigten Ausführungsbeispiele gilt.
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